第３６卷第１４期 ２ ０ １ ０年５月 山 西 建 筑 Ｓｔ＇ｔＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣ兀 Ｅ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．１４ Ｍａｙ．２０１０ ・３１５・ 文章编号：１００９．６８２５（２０１０）１４．０３１５—０２ 水平岩层大断面隧道光面爆破施工技术 穆摘道的掘进速度，提出了“岩变我变”的思想，提高光爆效果。 关键词：水平岩层，长大隧道，光爆开挖，超欠挖，掘进速度 中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ａ 君 要：结合现场实际施工情况，介绍如何解决水平岩层大断面隧道施工中光爆开挖超欠的问题，以及如何提高长大隧 １工程概况 某隧道进口和出口均位于洛河左岸基岩裸露的斜坡地带，隧 道洞身最小埋深约２００ ｍ。地面高程一般为８３０ ｍ～１ ０５０ １ＴＩ，相 顶层开挖平台距开挖拱顶的高度也要控制在一定范围内，过高则 周边眼角度会增大，增大超挖；过小则操作人员无法直立正常操 作，影响钻孔进度，一般控制在１．５ ｍ～１．８ ｍ为宜。 对高差约１５０ ｍ－－２２０ ｍ。塬顶平坦开阔，高程一般为１ ０００ ｍ～ ３．２掏槽、爆破方案及爆破参数的选择确定 掏槽技术与爆破方案 １ ０５０ ｍ，进出口冲沟为常年流水。隧道长５ １６６ ｍ，设计行车速 ３．２．１度２００ ｋｍ／ｈ，为双线隧道，开挖最大跨度１４．０２ ＩＴｔ，开挖断面方量 １）采用大断面锥形掏槽技术，从左、右、上三个方向掏槽，掏 平均为１２９．４６ ｍ３／延米，属于大断面铁路隧道。 槽面积２４ ｍ２，掏槽眼总数３７个，掏槽眼倾角与隧道轴线成６０。 掏槽眼净深３．８ ｍ，掏槽体积３０ ｍ 左右。掏槽面积大，夹制 工期短：仅有ｌ７个月。由于本段隧道地处岩层较破碎的薄 角，钻爆时间少、速度快、药量节约。２）周边眼问距 层、中厚层页岩夹砂岩地带，地质条件不好，根据现场调查得知： 力小，成功率高，ｃｍ，周边眼抵抗线Ｗ＝６０ ＣｌＹＩ．，周边眼间隔装药，岩石炸药 施工过程中开挖大部分超挖大于１５ ｃｎ＇ｌ，局部超挖高达５０ ｃｍ，这 Ｅ＝５０ 周边眼无须绑扎在竹片上，可直接装入。 显然不能满足要求。开挖跨度大，最大跨度高达１４．０２ ｍ，隧道内 与乳化炸药混装，２．２炮眼布置、装药结构 岩石裂隙、节理较发育，风化严重，稳定性较差；施工难度大，技术 ３．掏槽眼总布置数量为３７个，炮眼深度为４３０ ＣＩＴＩ＿，每孔装药数 要求高。以往的传统施工方法比较落后，不能满足质量要求。超 挖现象严重，回填耗资大、支护时间长，严重制约施工进度。 为１１，１０，９，１０卷，可以完成大面积，大深度掏槽，确保后续爆破 的顺利进行。周边眼间距５０ Ｕ／ＴＩ，炮眼数量为５０个，每孔装药数 ２光爆设计 为了防止掘进中的严重超欠挖问题，提高掘进速度，在光爆 量为３卷，确保开挖周边轮廓圆顺，无大的超欠。辅助眼布置间 ｇｉｎ，总量为５２个，根据雷管段数不同，每孔装药量在８卷～ 设计中考虑了钻孔台车的尺寸设计、台车上人员以及风的布 距为８０ 置、炮眼的间距、深度以及装药量的控制，采取了如下措施： １０卷不等，确保爆破后石块的大小，宜装车宜运输。根据围岩的 稳定性情况，及爆破后的轮廓超欠，石块大小， １）钻孔台车采用４层结构设计，台车轮距满足运输车辆的净 整体性和破碎性、宽及净高要求；２）钻孔台车上布置足够数量的钻机，尽量减少每 及时调整炮眼布置间距，装药数量及钻杆长度，周边钻杆与围岩 保证开挖质量，严格控制超欠，提高光爆效果（炮眼布置 台钻机的钻孔数量和钻进长度；３）增加掏槽眼的数量，加大掏槽 的夹角， 深度和掏槽面积，缩小周边眼的间距；４）严格控制钻杆的钻进角 图见图２，图３）。度，控制超欠挖；５）随地质不同变化相应调整光爆方案。钻孔台 架结构及风钻布置图见图１。 图２ 全断面光面爆破炮眼布置图 图１ 钻孔台架结构及风钻布置图 ３钻爆施工 ３．１ 钻孔台车的合理设计、人员风的合理布置 ３．３通风排烟及出碴设备的合理安排 长大隧道的通风排烟问题如果解决不妥的话会影响到安全 及进度，尤其是隧道内坡度为上坡的话，烟从标高高处向标高低 钻孔台车的设计至关重要，经过现场跟踪观察，仔细计算得 处排，更是不易解决。通风不好，隧道内能见度大大降低，大大降 出钻孔台车的合理设计尺寸：台车轮距设计在３．５ ｍ，底架设计高 低了出碴车在洞内的行进速度，影响出碴速率，进而影响进度，同 度１．８ ｒｎ，二架与三架设计高度２ ｍ，三架距顶层开挖平台设计为 时由于能见度低，发生事故的几率就会增大，影响安全。在每次 ０．７ ｍ。在此钻孔台车上可同时２３台钻机钻进，台架就位后，操 洞内需要测量的２ ｈ－－３ ｈ之前，掌子面就停止一切工作，保证通 作人员可在各个不同部位排险、接风水管，互不影响。钻孔台车 风，为测量提供一个好的环境，这样就增加了每个循环的工作时 收稿日期：２０１０—０１—２８ 作者简介：穆君（１９７３．），男，工程师，天津市铁路集团工程有限公司，天津３０００６０ ・３１６・ 第３６卷第１４期 ２ ０ １ ０年５月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．１４ Ｍａｖ． ２０１０ 文章编号：１００９—６８２５（２０１０）１４—０３１６—０２ 多跨连续Ｖ形刚构桥设计分析 王少峰 摘宋丽 郭忆 要：以天泉湖大桥（２８十５×４０＋２８）ｍ连续Ｖ形墩为例，介绍分析了Ｖ形连续刚构桥的受力特点及高次超静定内力 的解决方法，提出了通过合理设置铰的方法解决内力的观点。 关键词：连续刚构，受力分析，铰设置 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ １概述 景区内，盱眙县城南侧，湖面宽度约１６０ ｍ，采用（２８＋５×４０＋２８）ｍ 刚构桥是指上部承重的梁、板与墩、台的柱式墙壁整体结合 连续Ｖ形刚构体系。通过计算我们发现，ｖ形墩的采用使得构造既有梁的特征， 在一起的一种桥梁结构。其构思是利用墩台与上部结构的固结 但受力状态也发生了较 构造，使跨中弯矩减小，同时在墩、台与梁结合处产生弯矩与推 也具有拱的特点。虽能使上部构造减小，力，在同样同行荷载与使用同样建筑材料下，刚构桥的单跨跨径 大变化。在结构自重、预应力、整体温度、收缩、徐变、活载的作用 可以加大并减小梁高。刚构桥因桥墩的形式不同可分为门式刚 下，主墩墩底会产生较大的水平力和弯矩，特别是主墩竖直高度 构、斜腿刚构、Ｔ形刚构、Ｖ形刚构等。 较小、多跨连续时，影响尤为严重。这种水平力和弯矩会对刚构 近年来随着我国桥梁事业的发展，Ｖ形刚构桥被广泛采用。 的受力状态产生较大的影响，同时会造成基础的规模大大增加， 如浙江省淳安县千岛湖大桥（７０十７×１０５十７０十４０）ｍ，桂林漓江 必须在设计过程中采取合理的措施，予以解决。 大桥（６７．５＋９５＋６７．５）ｍ等。ｖ形刚构桥减少了支点和跨中弯 １）确定合理的边、中跨跨度。通过计算并查阅大量文献资 边跨：中跨＝０．７，接近最佳比例０．６。２）确定墩身合理倾角。经 计算并查阅大量文献资料，发现随着墩身倾角的扩大，主梁弯矩、 矩值，降低了梁高，节约了材料；同时结构轻盈、线条流畅、造型美 料，并结合现场的实际情况，确定大桥边跨长２８ ｍ，中跨长４０ ｍ， 观，成为经济实用的景观桥梁的又一合理选择。 ２天泉湖大桥设计特点分析 天泉湖大桥位于国家４Ａ级景区铁山寺国家森林公园天泉湖 拉力变化不大，但主梁轴向压力迅速增大，对主梁受力有利，与此 利于装车。出 问，工作效率大大降低。在长大隧道上坡洞的通风中，我们采取 在装碴过程中或碴堆积较实处可以用挖掘机扒开，风机接力的方式进行通风，即两台１１０的风机在洞口位置从里面 碴车数量的布置以装载机在掌子面装碴不闲置为宜，单口掘进 吸出浊气，一台１１０的风机在洞内离掌子面４００ ｍ范围内向掌子 ２ ０００ ｍ之内的配置５台出碴车，出碴车数量的安排可以随洞内 面压入空气，增加洞内空气流动，提高空气质量。 路面的平整度和洞内的车况进行适当的增减。 ４结语 １）钻孔台车尺寸的合理设计及操作人员、钻机的合理布置， 提高了掌子面的工作效率，增大了每循环的开挖进尺，大大提高 了掘进速度，保证了工期。２）通过贯彻“岩变我变”的思想，针对 不同的围岩类型和地质条件，对掏槽、爆破方案及爆破参数进行 深３ ７ｍ） 合理的选择确定，有效控制了大断面隧道的超欠。３）通过解决长 大隧道的通风排烟问题，大大减少了测量时间，减少了洞内的安 全隐患，缩短了循环时间，增加了同时段内的开挖次数，提高了工 图３ 掏槽眼布置三视图 作效率，在保证工程质量，人员设备安全的同时加快了掘进速度。 ［１］杨新江．关岭隧道全断面开挖光面爆破施工技术［Ｊ］．山西 建筑。２００８。３４（１７）：３２９—３３０． 长大隧道的掘进速度与隧道内出碴设备的合理安排是密不 参考文献： 可分的，在掌子面内布置两台侧翻装载机和一台随用随到的挖掘 机可以保证装碴速度，两台装载机一左一右布置在出碴车旁边， Ｏｎ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ－ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ ｐｌａｎｅ ｔｅｒｒａｎｅ ＭＵ Ｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｓｉｔｅ－ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｗａｙｏｆｈｏｗｔｏ ｓｏｌｖｅｔｈｅｏｖｅｒｅｘｃａｖａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈｂｌａｓｔ— ｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ－ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ ｐｌａｎｅ ｔｅｒｒａｎｅ，ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｓｐｅｅｄ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｉｎ ｌｏｎｇ－ｈｕｇｅ ｔｕｎｎｅ１．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｏｆ “Ｒｏｃｋ ｃｈａｎｇｅｓ ａｎｄ Ｉ ｃｈａｎｇｅ”８０ ａＳ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｂｌａｓｔｉｇ ｅｘｃａｖａｔｉｎｏｎ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｌｎｅ ｔｅｒｒａｎｅ，ｌａｏｎｇ－ｈｕｇｅ ｔｕｎｎｅｌ，ｌｉｇｈｔ ｂｌｓｔｉｎｇ ｅｘｃａｖａｔｉａｏｎ，ｏｖｅｒｅｘｅａｖａｔｉｏｎ，ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ 收稿日期：２０１０—０１—１８ 作者简介：王少峰（１９７８一），男，工程师，一级建造师，上海国康联同土木工程顾问有限公司，上海宋郭丽（１９８３一），女，助理工程师，上海国康联同土木工程顾问有限公司，上海忆（１９７７一），女，工程师，同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海２０００９２ ２０００９２ ２０００９２
